Le telecomunicazioni 5G stanno diventando sempre più diffuse a livello mondiale. Lo sviluppo della tecnologia di telecomunicazione sta portando ad adottare bande di frequenza sempre più efficienti come le mmWave (onde millimetriche).
Le mmWave 5G operano in bande ad alta frequenza tra 24 e 100 GHz. Questo permette di offrire velocità di trasferimento dati più elevate e una latenza minore, migliorando le performance generali.
Tuttavia, uno dei principali problemi delle mmWave 5G è la perdita di trasmissione alle frequenze più elevate. Nonostante questo possa sembrare un ostacolo di elevata importanza, una possibile soluzione esiste.
È necessario sviluppare materiali più performanti che, attraverso la loro natura intrinseca, possano ridurre al minimo la perdita di trasmissione. I ricercatori stanno studiando le proprietà dielettriche di questi materiali che sono presenti all’interno dei device.
Entrando maggiormente nello specifico, i circuiti stampati, le antenne e la scocca dei dispositivi possono essere sfruttati per ridurre la perdita di trasmissione e migliorare il segnale 5G. Il mercato di questi materiali è in forte espansione e arriverà a toccare 1,8 miliardi di dollari entro il 2033 secondo le stime di IDTechEx.
Un materiali a bassa perdita può essere il politetrafluoroetilene (PTFE), un fluoropolimero appartenente alla famiglia delle sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS). La resa è migliore rispetto ai materiali termoindurenti a bassa perdita comunemente utilizzati. Secondo recenti studi, la tangente di perdita risulta di circa sei volte inferiore a quella dei materiali classici.
Tuttavia, la migliore connettività ha un prezzo che si concretizza nel costo più elevato per la realizzazione delle componenti, un maggiore costo del materiale stesso e notevoli difficoltà di produzione. Da non sottovalutare è anche la componente chimica dei PFAS che li rende potenzialmente dannosi per l’uomo.
Tra le possibili alternative troviamo i laminati a base di idrocarburi, i Poli(p-fenilene etere) (PPE) e poli(p-fenilene ossido) (PPO) e la ceramica sinterizzata cotta a bassa temperatura (LTCC). Ogni soluzione ha vantaggi e svantaggi, rendendone complicata o costosa la produzione.
È chiaro che per sfruttare al meglio la tecnologia 5G e la futura rete 6G bisognerà intervenire per migliorare la ricezione dei device e ridurre al minimo le perdite di segnale. Ricorrere a materiali avanzati sarà necessario per mantenere alta la qualità della rete e garantire una comunicazione sempre perfetta.